Время генома

CRISPR – это ген иммунной системы бактерий, которая защищает их от внедрения вирусов. Его называют также Cas9, и впервые он был описан в 1987 г. Поскольку его предназначение было не вполне понятно, первоначально считалось, что Cas9 – незначимый участок ДНК без какой-либо функции. Теперь мы знаем, что эти гены могут применяться для того, чтобы в прямом смысле редактировать гены человека и других видов. CRISPR умеет перерезать обе нити ДНК, его можно вводить в оплодотворенную яйцеклетку вместе с РНК-проводником, который может быть разным в зависимости от того, какие требуются изменения в геноме. Эту систему применяли для лечения мышей с генетическим заболеванием печени. Китайские ученые использовали CRISPR для внесения изменений в нормальные эмбрионы обезьян и получили животных с искусственными мутациями в трех разных генах, участвующих в работе иммунной системы и развитии диабета. У новорожденных обезьянок внесенные с помощью CRISPR изменения были обнаружены в большинстве, хотя и не во всех клетках, поскольку CRISPR-белок обычно не начинает свою работу, пока одноклеточный эмбрион не начнет делиться. И в результате секвенирования генома новорожденных обезьян не было обнаружено никаких нежелательных мутаций в других участках генома.

Впоследствии китайские генетики из Гуанчжоу опубликовали работу, в которой описывалось, как впервые с помощью CRISPR был отредактирован геном человеческих эмбрионов – ученые исправляли мутацию в бета-глобине, которая вызывает заболевание бета-талассемию. Однако в этом исследовании они работали исключительно с теми эмбрионами, которые уже предназначались для уничтожения, их нельзя было бы дорастить и выносить с помощью суррогатной матери. Как бы то ни было, в результате этого исследования выяснилось, что существующая сейчас CRISPR-технология не работает с человеческими эмбрионами так хорошо, как ожидалось. У многих эмбрионов CRISPR не исправил мутацию в бета-глобине. Но, что еще хуже, с помощью полногеномного секвенирования были обнаружены новые мутации, произошедшие в нецелевых участках, в том числе мутации в гене дельта-гемоглобина, у которого ДНК-последовательность схожа с бета-гемоглобином. В целом трудно предсказать, какими были бы последствия таких побочных мутаций, если бы эмбрионам позволили дальше развиваться.

Поскольку эта технология потенциально может стать мощным инструментом для редактирования генома, многие ученые, и в том числе создатели методики, выступили за введение полного запрета на ее применение на эмбрионах, пока врачи, ученые, правительство и общественность не определят все возможные риски.

Понятно, что многое еще предстоит сделать, тем не менее эта технология уже хорошо развита. Я ожидаю, что в ближайшие десять лет мы услышим о рождении детей, которым успешно отредактировали мутантные гены с помощью CRISPR (вероятно, сначала это будет происходить не в США). Как уже обсуждалось выше для ВРТ и ПГТ, в долгосрочном плане оценить последствия и безопасность редактирования генома с помощью CRISPR мы сумеем, вероятно, только через несколько десятилетий.

У матерей, которые проходят через искусственное оплодотворение и пренатальное тестирование, может возникнуть ряд проблем. Это инвазивная процедура: под контролем УЗИ производится аспирация яйцеклетки, чтобы потом оплодотворить ее in vitro. Хотя по сравнению с некоторыми другими медицинскими процедурами эта – довольно безобидная, психологически она может отпугнуть женщину, которая считает себя здоровой, а совсем не «пациенткой». Другой, более важный вопрос: что думают родители по поводу перспективы рождения более одного ребенка в случае успешной беременности? Поскольку в матку, как правило, переносится несколько оплодотворенных яйцеклеток[10] и из каждой может развиться ребенок, при ВРТ часто бывают многоплодные беременности, а у двух женщин даже родилось по восемь детей (восьмерняшки).

Кроме того, проблема, которая, видимо, не будет решена в США, – высокая стоимость процедуры. Несколько попыток использования ВТР запросто могут стоить десятки тысяч долларов. Некоторые расходы можно покрыть страховкой. Если преимплантационное генетическое тестирование производится в США, к этой сумме обычно добавляется от $3000 до $5000, при этом в медицинских центрах в Азии стоимость ниже.